多孔硅材料固定化柚苷酶的研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yeyuan1985
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橘、柚、橙等柑橘类水果及其产品中含有较大的苦味,这是由于此类水果中含有苦味物质柚皮苷。柚苷酶是一种复合酶,它是由α-L-鼠李糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶两种酶复合而成的,柚苷酶可以水解柚皮苷,使之成为无苦味物质,因此在工业上常应用于柑橘类果汁的脱苦处理,以改善产品口感和提高品质。同时,为了减少生产成本,工业上将游离酶制备成固定化酶以提高其重复利用性和稳定性。固定化载体选用介孔材料,这种材料的优点是具有大的比表面积、制备过程中孔径可调且均一,故选择此材料作为固定化酶的载体具有十分重要的研究意义和价值。本论文通过制备SBA-15,并利用其进行柚苷酶的固定化,进一步优化了固定化工艺,并探索了固定化酶的酶学性质,又对SBA-15进行渗磁处理,使其具有快速磁响应性,便于进行外加磁场条件下的固液分离操作。采用吸附偶联法,以SBA-15(有序介孔二氧化硅材料)作为载体,利用硅烷化试剂与戊二醛对其进行官能化修饰后对柚苷酶进行固定化,得到的最佳固定化工艺条件为:固定化pH 3.5,固定化温度40℃,固定化时间4 h,给酶量89.04U·mL-1。在最佳优化条件下测得固定化柚苷酶的载酶率、酶活回收率及最大酶比活力分别为63.66%、87.64%和517.63 U·g-1。由此可知,SBA-15固定化柚苷酶的热稳定性较高,操作稳定性良好,循环利用8次后,相对酶活力为61.81%,在4℃储藏30 d后仍保留80.95%的酶活。以SBA-15为基础,利用渗磁法制备得到磁性SBA-15,对柚苷酶进行固定化,进而确定了最佳的磁性SBA-15固定化柚苷酶的工艺条件如下:固定化pH4.0,固定化温度35℃,固定化时间3 h,给酶量72.67 U·mL-1。在上述最佳条件下测得磁性SBA-15固定化柚苷酶的载酶率、酶活回收率及最大酶比活力分别为87.84%、60.91%和463.64 U·g-1,且具有较高的热稳定性和良好的操作稳定性,循环利用7次后,相对酶活力为50.21%,在4℃储藏30 d后仍保留62.36%的酶活。磁性SBA-15固定化酶可以快速的完成固液分离。
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